【正文】 （010），U3（011），U4（100），U5（101），U6（110），U7（111）。當(dāng)SaSbSc=001時(shí)，則表示a、b兩相橋的下橋臂導(dǎo)通，c相橋的上橋臂導(dǎo)通。與a相電壓源連接的橋臂上的兩個(gè)功率開關(guān)用開關(guān)變量Sa表示，當(dāng)Sa=1時(shí)，表示整流橋上橋臂的開關(guān)導(dǎo)通，下橋臂的開關(guān)關(guān)斷。因此，通過控制整流器的功率開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷就可以影響整流器的輸入電壓uS，從而實(shí)現(xiàn)對交流側(cè)電流i的大小和相位進(jìn)行控制，使其成為正弦波，并使整流器工作在功率因數(shù)為1的狀態(tài)下。 三相PWM整流器主電路圖圖中：Ua、Ub、Uc是三相交流電壓，T1T6是IGBT，L是濾波電感，C是濾波電容，RL是直流側(cè)負(fù)載，電感L使整流器具有升壓功能，電感電流i受電感電壓UL的影響，如果忽略線路阻抗電壓UR的影響，則電感電壓UL只受整流器的直流側(cè)電壓US和交流側(cè)電壓源電壓U的影響，即UL=UUS。實(shí)現(xiàn)這一功能的關(guān)鍵在于晶體管的自關(guān)斷特性和整流電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。然后就負(fù)載變化的情況下，觀察直接功率控制情況和負(fù)載端直流輸出電壓波動(dòng)的大小進(jìn)行觀察。第四章主要就matlab中simulink仿真進(jìn)行了研究，通過參數(shù)的計(jì)算確定仿真電路里各個(gè)模塊和器件的數(shù)值大小，然后就其功能進(jìn)行了對照比較。第三章介紹了瞬時(shí)功率控制理論，給出了瞬時(shí)功率的計(jì)算方法和控制原理，分析了直接功率控制結(jié)構(gòu)的組成以及實(shí)現(xiàn)直接功率控制的開關(guān)表?；诖?，此次任務(wù)的具體工作如下：第二章主要介紹了基于電壓工作的三相PWM整流器的工作原理和電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的任務(wù)和要求針對這種注入電網(wǎng)側(cè)的大量諧波電壓電流以及感性無功造成的電網(wǎng)運(yùn)行問題。使其和電壓實(shí)現(xiàn)同相位工作，即單位功率因數(shù)運(yùn)行。這個(gè)相位值也同樣作為開關(guān)狀態(tài)控制的參考量。將計(jì)算出的功率瞬時(shí)值與給定的基準(zhǔn)值比較作為整流器件開關(guān)狀態(tài)控制的參考量。細(xì)節(jié)劃分為：采集三相整流電路的各相電壓和各相電流作為雙環(huán)控制中功率計(jì)算的數(shù)據(jù)值，而電壓外環(huán)控制需要采集的是直流側(cè)電壓的大小。 直接功率控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀在1990年以后，國外的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種將瞬時(shí)有功功率和無功功率用于PWM變換器閉環(huán)控制系統(tǒng)中的新型控制策略，該控制方法的基理是用對照開關(guān)表的方式選擇合適的電壓空間向量，從而實(shí)現(xiàn)對電流的直接控制，即控制了瞬時(shí)功率，這種方法的核心是瞬時(shí)功率理論[5]，在電網(wǎng)電壓控制的基礎(chǔ)上通過觀察基于功率變化所引起的電壓相位變化這一現(xiàn)象，由瞬時(shí)功率理論可知，功率變化會引起電網(wǎng)中電壓電流的變化，進(jìn)而影響系統(tǒng)的瞬時(shí)有功功率和無功功率，如果我們能對整流器的功率開關(guān)加以控制，就能間接控制交流側(cè)電流，使之和電壓成同相位，即實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)，這種控制方法稱為直接功率控制策略，簡稱DPC。直流電壓給定值ud*和直流電壓實(shí)際采樣值ud做差，將結(jié)果送入PI調(diào)節(jié)器?？刂葡到y(tǒng)是兩個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。根據(jù)是否測量電流值作為反饋量，反饋控制可以劃分為兩類：直接電流控制和間接電流控制。針對一般的系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)PWM整流器正常工作，需要同時(shí)控制直流側(cè)輸出電壓和交流側(cè)輸入電流，直流輸出電壓作為外環(huán)控制量，交流輸入電流作為內(nèi)環(huán)控制量。 PWM整流器的研究概況 PWM控制技術(shù)是從逆變技術(shù)和直直斬波電路中發(fā)展出來的，隨著全控開關(guān)器件的不斷完善，PWM控制技術(shù)在整流電路里也開始應(yīng)用了。我國風(fēng)能資源豐富，如不加以利用會造成極大的資源浪費(fèi)，因此將PWM整流技術(shù)運(yùn)用到風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)中就變得尤為重要[3]。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)得到的風(fēng)力是非恒定的，因此其輸出的電壓是一個(gè)變化值，需要經(jīng)過整流設(shè)備整流，再對蓄電瓶充電，把風(fēng)電能變?yōu)榛瘜W(xué)能。因?yàn)镻WM整流器可以使電網(wǎng)內(nèi)電流處于正弦波輸入，并且運(yùn)行于單位功率因數(shù)從而減小電網(wǎng)中的感性無功，最終實(shí)現(xiàn)能量的兩向流動(dòng)[2]，做到電源綠色無污染，因此開發(fā)PWM整流器實(shí)現(xiàn)單位功率控制成為解決問題的關(guān)鍵。此外，一般的整流環(huán)節(jié)通常采用二極管搭建的不控整流電路或是使用晶閘管的相控整流電路，這樣做的好處是可以簡單方便的實(shí)現(xiàn)整流，但是單純的使用二極管或晶體管會在電網(wǎng)中產(chǎn)生大量的諧波電流和無功功率損失，造成嚴(yán)重的電網(wǎng)“污染”。這種整流電路的工作機(jī)理是當(dāng)電壓到達(dá)自然換相點(diǎn)時(shí)自然換相，不需要專門設(shè)置驅(qū)動(dòng)電路，所以其的使用起來簡單方便、穩(wěn)定可靠，是以在直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、同步電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)、工業(yè)制煉、電鍍等范圍得到廣泛的使用。它可以減小電路兩側(cè)電壓和電流之間的影響，使得整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行在更穩(wěn)定的狀態(tài)，在一定程度上保證整流供電的可靠性。變壓器的設(shè)置與否要根據(jù)實(shí)際情況的不同做出改變。1970年以后，整流裝置通常采用含有硅的整流二極管以及晶閘管組成。關(guān)鍵詞：PWM，整流器，直接功率控制Direct control of three phase PWM rectifierABSTRACTWith the development of modern industry, more and more attention has been on the converter, such as inverter power and high frequency switch. Traditional rectifier, whether using diode rectifiers, or the use of thyristor tube of phase controlled rectifier will at the grid side produced a lot of harmonic current and voltage, resulting in low power factor, power grid operation without economic disadvantage. On the basis of this, this paper studies a kind of rectifier control technology based on PWM wave, which can make the input voltage and current of the AC side to achieve the same phase, and reduce the harmonic ponent in the network side. This technology is the direct power control, referred to as DPC.In this paper, a voltage type PWM rectifier is used as the template. By analyzing the structure of the topology, the mathematical model of threephase rectifier in the twophase. By studying and studying instantaneous power theory, instantaneous power calculation module is added in the model. The phase of the input voltage is pared with the design of the two phase voltage ua and ub. According to these modules, the control model of PWM rectifier system is established.Finally, the simulation model of direct power control of PWM rectifier is established in MATLAB /Simulink. The whole control system adopts double closed loop system to control current phase. The principle is according to the acquisition of the instantaneous power and phase voltage signal is calculated at the required output voltage, by the switching table corresponding to different switch quantity output different voltage to select rectifier power switch of the switching sequence.Key words: PWM, rectifier, direct power control中北大學(xué)2016屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書目 錄1 緒論 1 研究的背景及意義 1 PWM整流器的研究概況 2 直接功率控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的任務(wù)和要求 32 PWM整流器的分析設(shè)計(jì) 5 三相PWM整流器的工作原理 5 整流器主電路拓?fù)溥x擇 5 整流器的開關(guān)工作狀態(tài) 5 PWM整流器的數(shù)學(xué)模型 6 三相電壓在αβ兩相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型 8 本章小結(jié) 103 三相電壓型PWM整流器直接功率控制策略 10 三相PWM整流器直接功率控制理論 10 直接功率控制系統(tǒng)的基本組成 11 直接功率控制系統(tǒng)的工作原理 12 電壓、電流和功率的測量 13 輸入空間扇形區(qū)劃分 13 功率滯環(huán)比較器 14 開關(guān)狀態(tài)表 15 本章小結(jié) 174 系統(tǒng)仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果 18 整流電路參數(shù)的設(shè)計(jì) 18 直流側(cè)電壓選取 18 交流側(cè)電感選取 19 直流側(cè)電容選取 22 仿真模型 23第 Ⅰ 頁 共